KR20000056751A - 싸이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기에 적용되는 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 공기 및 오염물의 흡입과 배출이 1,2차에 걸쳐 순방향으로 자연스럽게 이루어지도록 하여 흡입된 공기가 저항을 받지 않은 상태로 배출되도록 함에 따라 압력손실이 일어나지 않도록 함은 물론 진공청소기에 적용시 집진효율의 향상을 위해 별도의 필터를 사용하지 않아도 되도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 일측에 공기흡입구가 형성되고, 타측에 오염물배출관이 형성된 제1싸이클론몸체와, 일측에 흡입구가 형성되고, 타측에 오염물배출관이 형성되며, 상기 흡입구가 제1싸이클론몸체 내에 위치하도록 취부된 제2싸이클론몸체와, 상기 제1싸이클론몸체의 공기흡입구 반대측에 형성되며, 상기 제2싸이클론몸체 내로 삽입되어 공기의 유동방향이 순방향으로 이루어지도록 하는 공기토출관과, 상기 제1,2싸이클론몸체의 오염물배출관에 연통되어 결합되는 오염물수집통으로 이루어진 것이다.

Description

싸이클론 집진장치{cyclone dust collector}

본 발명은 싸이클론(cyclone) 원리를 이용하여 먼지와 같은 각종 오염물을 집진할 수 있는 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조를 달리하여 흡입된 공기 및 오염물의 배출이 1,2차에 걸쳐 순방향으로 자연스럽게 이루어지면서 상기 배출되는 오염물이 수집되도록 한 것이다.

일반적으로 싸이클론 집진장치는 주로 진공청소기에 적용되고 있는데, 그 원리는 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 오염물중 상기 공기는 외부로 배출하고 오염물만을 공기에서 분리하여 수집하는 것으로서, 수년전부터 이미 알려져 오고 있다.

상기한 싸이클론 집진장치의 종래 기술을 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 살펴보면 다음과 같다.

상부면이 폐쇄되며, 하방으로 갈수록 그 직경이 점점더 작아지는 원추부(1a)가 하부에 일체화되어 있는 싸이클론몸체(1)가 있고, 상기 싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에는 공기 및 오염물이 싸이클론몸체(1) 내에 접선방향으로 수평흡입되도록 안내하는 공기흡입관(2)이 형성되어 있으며, 상기 싸이클론몸체(1)의 상부면 중심부에는 싸이클론몸체 내로 흡입된 공기가 상방으로 수직배출되도록 안내하는 공기배출관(3)이 형성되어 있고, 상기 싸이클론몸체(1)에 일체화된 원추부(1a)의 하단에는 싸이클론몸체(1) 내로 흡입된 오염물(먼지, 보푸리기, 휴지조각 등)이 하방으로 수직배출되도록 안내하는 오염물배출관(4)이 형성되어 있으며, 상기 오염물배출관의 끝단부에는 싸이클론몸체(1)의 직하방에 위치된 상태에서 오염물배출관(4)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 오염물수집함(5)이 분리가능하게 결합되어 있다.

이와같은 구조의 종래 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시킨 상태에서 사용자가 상기 진공청소기를 사용할 때 먼지 및 보푸라기 등과 같은 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

사용자가 청소작업을 수행하기 위해 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 별도의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 공기가 싸이클론몸체(1)의 둘레면 상부 적소에 형성되어 있는 공기흡입관(2)을 통해 상기 싸이클론몸체(1) 내에 접선방향으로 수평흡입되는데, 상기 공기흡입관(2)에는 진공청소기의 흡입구체(도시는 생략함)가 연결되어 있으므로 결국 실내의 오염물이 공기와 함께 흡입구체를 통해 싸이클론몸체(1) 내로 함께 흡입됨은 이해 가능하다.

이와같이 하여 오염물과 함께 싸이클론몸체(1) 내에 접선방향으로 수평흡입된 공기는 상기 싸이클론몸체에 일체화된 원추부(1a)의 내측둘레면을 따라 계속 회전하면서 하강하는데, 이때 상기 싸이클론몸체(1)의 상부면 중심부에는 공기배출관(3)이 형성되어 있으므로 상기 하강되는 공기는 어느순간 역방향으로 상승기류를 형성하여 상기 공기배출관(3)을 통해 상방으로 수직배출됨과 동시에 오염물은 원추부(1a)의 하단에 형성된 오염물배출관(4)을 통해 하방으로 수직배출되고, 상기 배출되는 오염물은 계속해서 오염물배출관의 끝단에 결합된 오염물수집함(5)에 그대로 수집된다.

즉, 오염물과 함께 싸이클론몸체(1) 내에 접선방향으로 수평흡입된 공기가 원추부(1a)의 내측둘레면을 따라 하강하는 과정에서는 상기 공기와 오염물은 밀도차이에 의하여 각각 다른 원심력을 받게되므로 비교적 무거운 오염물은 상기 원추부(1a)의 내측둘레면을 타고 계속 하강하여 상기 원추부의 하단에 형성되어 있는 오염물배출관(4)을 통해 배출되고, 이 배출되는 오염물은 상기 오염물배출관의 끝단부에 싸이클론몸체(1)의 직하방에 위치된 상태로 오염물수집함(5)이 분리가능하게 결합되어 있음에 따라 계속해서 상기 오염물수집함(5)에 수집되는데, 이때 싸이클론몸체(1) 내에서 배출되는 공기의 회전속도는 공기배출관(3) 직경의 0.6이 되는 지점에서 가장 강한 회오리가 발생됨(학술적으로 규명된 상태임)을 감안할 때 회전모우멘트의 원리에 의하여 상기 흡입된 공기는 상승기류를 갖게되면서 역방향(흡입된 공기의 최초 이동방향과 반대되는 방향)으로 반전된 다음 계속해서 공기배출관(3)을 통해 싸이클론몸체(1) 외부로 배출되므로 결국 오염물이 집진되면서 청소가 행하여 지는 것이다.

한편 상기한 작용으로 인해 오염물이 오염물수집함(5)에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 오염물배출관(4)의 끝단부에 분리가능하게 결합된 상기 오염물수집함(5)을 분리하여 수집되어 있는 오염물을 버리면 되는데, 상기 오염물수집함(5)을 분리하고자 할 경우에는 오염물수집함이 싸이클론몸체(1)의 직하방에 위치되어 있는 관계로 인하여 상기 오염물수집함(5)을 분리하기 전에 먼저 상기 싸이클론몸체(1)를 진공청소기 본체 내에서 외부로 꺼내야 함은 이해 가능하다.

그러나 종래 이와같은 싸이클론 집진장치는 공기의 흡입과 배출이 순방향이 아닌 역방향으로 이루어지므로 결국 흡입된 공기의 방향이 싸이클론몸체 내에서 반전될 때 저항이 발생됨에 따라 소음이 증가됨과 함께 상기 저항으로 인해 압력손실이 발생됨에 따라 집진효율도 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 오염물의 수집이 단한번에 이루어지는 구조이므로 흡입된 공기가 제1싸이클론몸체의 중심부에서 강한 회오리를 일으키면서 배출됨을 감안할 때 오염물중 보푸라기나 종이조각과 같은 무거운 오염물은 공기의 배출기류에 크게 영향을 받지 않고 중력방향으로 무리없이 이동하여 배출되지만 미세한 먼지와 같이 가벼운 오염물은 공기의 배출기류에 쉽게 영향을 받아 상기 배출공기와 함께 공기배출관을 통해 배출되어 버림에 따라 진공청소기에 적용시 상기 진공청소기의 본체 내부로 별도의 필터를 반드시 부가하여야만 하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 공기 및 오염물의 흡입과 배출이 1,2차에 걸쳐 순방향으로 자연스럽게 이루어지도록 하여 흡입된 공기가 저항을 받지 않은 상태로 배출되도록 함에 따라 압력손실이 일어나지 않도록 함은 물론 진공청소기에 적용시 집진효율의 향상을 위해 별도의 필터를 사용하지 않아도 되도록 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면 일측에 공기흡입구가 형성되고, 타측에 오염물배출관이 형성된 제1싸이클론몸체와, 일측에 흡입구가 형성되고, 타측에 오염물배출관이 형성되며, 상기 흡입구가 제1싸이클론몸체 내에 위치하도록 취부된 제2싸이클론몸체와, 상기 제1싸이클론몸체의 공기흡입구 반대측에 형성되며, 상기 제2싸이클론몸체 내로 삽입되어 공기의 유동방향이 순방향으로 이루어지도록 하는 공기토출관과, 상기 제1,2싸이클론몸체의 오염물배출관에 연통되어 결합되는 오염물수집통으로 이루어진 싸이클론 집진장치가 제공된다.

도 1은 종래 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도

도 2는 종래 싸이클론 집진장치를 나타낸 종단면도

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도 4는 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 1 실시예로 나타낸 종단면도

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도

도 6은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 2 실시예로 나타낸 종단면도

도 7은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 3 실시예로 나타낸 종단면도

도 8은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 4 실시예로 나타낸 종단면도

도 9는 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 5 실시예로 나타낸 종단면도

도 10은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 6 실시예로 나타낸 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 101. 제1싸이클론몸체 12. 공기흡입관

13, 103. 제2싸이클론몸체 14, 104. 오염물배출관

15, 105. 오염물수집함 16, 106. 공기배출관

17, 107. 보조 오염물배출관 18, 108. 보조 오염물수집함

19, 109. 공기가이드 20, 110. 보조 공기흡입관

102. 공기가이드부재

이하 본 발명을 실시예로 도시한 도 4 내지 도 10을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 4는 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 1 실시예로 나타낸 종단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도로서, 본 발명 제 1 실시예는 상부면이 폐쇄된 원통형상의 제1싸이클론몸체(11)를 구비하고, 상기 제1싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에는 공기 및 오염물(먼지, 보푸라기, 종이조각 등)이 제1싸이클론몸체(11) 내에 접선방향으로 수평흡입되도록 공기흡입관(12)을 형성하며, 상기 제1싸이클론몸체(11)의 하부면 중심부에는 제1싸이클론몸체 내로 흡입된 공기가 재흡입되도록 상부가 개방된 원통형상의 제2싸이클론몸체(13)를 형성하고, 상기 제1싸이클론몸체(11)의 둘레면 하부 일측에는 제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 공기중의 오염물이 일측방향으로 수평배출되도록 오염물배출관(14)을 형성하며, 상기 오염물배출관의 끝단부에는 오염물배출관(14)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 오염물수집함(15)을 분리가능하게 결합하고, 상기 제2싸이클론몸체(13)의 하부면 중심부에는 제2싸이클론몸체 내로 재흡입된 공기가 하방으로 수직배출되도록 상하부가 개방된 원통형상의 공기배출관(16)을 형성하며, 상기 제2싸이클론몸체(13)의 둘레면 하부 일측에는 제2싸이클론몸체 내로 재흡입된 공기중의 오염물이 일측방향으로 수평배출되도록 보조 오염물배출관(17)을 형성하고, 상기 보조 오염물배출관에는 보조 오염물배출관(17)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 보조 오염물수집함(18)을 분리가능하게 결합한다.

이와같은 구조의 본 발명 제 1 실시예의 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시킨 상태에서 사용자가 진공청소기를 사용할 때 먼지 및 보푸라기 등과 같은 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

사용자가 청소작업을 수행하기 위해 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 별도의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키는데, 이때 제1싸이클론몸체(11)는 상부면이 폐쇄된 원통형상이고, 상기 제1싸이클론몸체의 둘레면 상부 일측에는 유체가 접선방향으로 흡입되도록 공기흡입관(12)이 형성되어 있으므로 오염물이 포함된 공기가 상기 공기흡입관을 통해 제1싸이클론몸체(11) 내의 접선방향으로 흡입되고, 이 흡입된 공기와 오염물은 밀도차이에 의하여 각각 서로 다른 원심력을 받게된다.

이와같이 제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 공기 및 오염물이 밀도차이에 의해 서로 다른 원심력을 갖게될 때 상기 제1싸이클론몸체(11)의 하부면 중심부에는 상부가 개방된 원통형상의 제2싸이클론몸체(13)가 형성되어 있으므로 가벼운 공기는 상기 제1싸이클론몸체(11) 내의 중심부분에서 강제적으로 회오리를 일으키면서 하강기류를 형성하여 상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 다시 흡입됨과 동시에 공기보다 무거운 오염물은 원심력에 의해 제1싸이클론몸체(11)의 내측둘레면을 따라 계속 회전하면서 하강하다가 상기 제1싸이클론몸체의 둘레면 하부 일측에 형성되어 있는 오염물배출관(14)을 통해 수평배출되고, 이 배출되는 오염물은 상기 오염물배출관의 끝단에 분리가능하게 결합되어 있는 오염물수집함(15)으로 들어가 수집된다.

한편, 제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 공기가 상기 제1싸이클론몸체 내의 중심부분에서 강제적으로 회오리를 일으키면서 하강기류를 형성하여 제2싸이클론몸체(13) 내로 다시 흡입될 때 공기와 함께 상기 제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 오염물중 먼지와 같이 비교적 가벼운 오염물은 오염물배출관(14)을 통해 배출되지 못하고 상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 공기에 실리게 되므로 상기 제2싸이클론몸체 내로 재흡입되는 공기중에는 어느정도의 먼지가 포함되게 된다.

상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 공기 및 오염물은 상기 공기가 회오리를 일으키고 있으므로 제1싸이클론몸체(13) 내로 흡입될 때와 마찬가지로 상기 제2싸이클론몸체(11) 내의 접선방향으로 흡입되면서 밀도차이에 의하여 각각 서로 다른 원심력을 다시 한번 받게되는데, 상기 제1싸이클론몸체(11)의 하부면 중심부에는 상하부가 개방된 원통형상의 공기배출관(16)이 형성되어 있으므로 가벼운 공기는 상기 제2싸이클론몸체(13) 내의 중심부분에서 강제적으로 회오리를 일으키면서 다시 한번 하강기류를 형성하여 공기배출관(16)을 통해 배출됨과 동시에 공기보다 무거운 오염물(큰 입자의 오염물은 대부분 공기배출관을 통해 이미 배출된 상태이므로 미세입자의 오염물인 먼지이다)은 원심력에 의해 제2싸이클론몸체(13)의 내측둘레면을 따라 계속 회전하면서 하강하다가 상기 제2싸이클론몸체의 둘레면 하부 일측에 형성되어 있는 보조 오염물배출관(17)을 통해 수평배출되고, 이 배출되는 오염물은 상기 보조 오염물배출관의 끝단에 분리가능하게 결합되어 있는 보조 오염물수집함(18)으로 들어가 수집된다.

상기한 작용에 의해 오염물이 오염물수집함(15) 및 보조 오염물수집함(18)에 오염물이 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 오염물수집함(15)을 오염물배출관(14)에서 분리함과 함께 보조 오염물수집함(18)을 보조 오염물배출관()에서 분리하여 수집되어 있는 오염물을 버리면 된다.

이상에서 설명된 바와같은 본 발명 제 1 실시예에서 볼 때 흡입력 발생에 따라 제1싸이클론몸체(11) 내에 접선방향으로 한번 흡입된 공기 및 오염물중 상기 공기는 제2싸이클론몸체(13) 내에 접선방향으로 다시 한번 흡입된 다음 배출되고, 상기 공기가 배출되는 동안 오염물중 큰 입자의 오염물은 제1싸이클론몸체(11)에 형성된 오염물배출관(14)을 통해 배출됨과 함께 미세입자의 오염물은 제2싸이클론몸체(13)에 형성된 보조 오염물배출관(17)을 통해 배출됨을 알 수 있고, 상기 배출되는 오염물은 오염물수집함(15)과 보조 오염물수집함(18)에 각각 나뉘어서 수집되는데, 상기 오염물수집함(15)과 보조 오염물수집함(18)은 제 1 실시예로 도시한 바와같이 격판을 사이에 두고 독립된 공간부를 갖도록 일체로 형성하여도 되지만 이에 한정될 필요는 없고, 처음부터 완전하게 독립된 상태로 형성하여도 된다.

첨부된 도 6은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 2 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 제 2 실시예의 구성은 제 1 실시예의 구성에서 제2싸이클론몸체(13)는 상부면이 개방된 원통형상으로 하되, 상기 개방부의 상부에 공기가 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 나선형의 공기가이드(19)를 형성하여 상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 더욱 향상되도록 한다.

또한 첨부된 도 7은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 3 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 제 3 실시예의 구성은 제 1 실시예의 구성에서 제2싸이클론몸체(13)는 상부면이 폐쇄된 원통형상으로 하되, 상기 상부면이 폐쇄된 제2싸이클론몸체의 둘레면 상부 일측에는 공기가 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 보조 공기흡입관(20)을 형성하여 상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 더욱 향상되도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명 제 2 실시예 및 제 3 실시예의 구성에 따른 작용설명중 제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 공기가 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 과정만 제 1 실시예의 작용과 다를뿐 나머지 과정은 제 1 실시예와 동일하다.

그럼 여기서 본 발명 제 2 실시예 및 제 3 실시예의 구성에 따른 작용설명중 제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 공기가 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 과정만을 설명하면 다음과 같다.

제1싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 공기가 중심부분에서 강제적 회오리를 형성하면서 제2싸이클론몸체(13) 쪽으로 하강기류를 형성하게 되면, 제 2 실시예에서는 상기 제2싸이클론몸체의 상부면이 개방된 상태이고, 상기 개방부의 상부에는 공기가 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 나선형의 공기가이드(19)가 형성되어 있으므로 결국 상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 더욱 향상됨과 함께 제 3 실시예에서는 상기 제2싸이클론몸체(13)의 상부면이 폐쇄된 상태이고, 상기 상부면이 폐쇄된 제2싸이클론몸체의 둘레면 상부 일측에는 공기가 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 보조 공기흡입관(20)이 형성되어 있으므로 결국 상기 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 제 2 실시예에서 처럼 더욱 향상되는데, 이는 제2싸이클론몸체(13) 내로 재흡입된 공기중의 오염물인 미세먼지가 상기 공기와 완벽하게 분리되면서 제2싸이클론몸체에 형성된 보조 오염물배출관(17)을 통해 배출되도록 함에 따라 집진성능의 향상을 기하고자 하는데 있다.

첨부된 도 8은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 4 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 제 4 실시예는 상부면이 개방된 원통형상의 제1싸이클론몸체(101)를 구비하고, 상기 제1싸이클론몸체의 내측둘레면 상부에는 제1싸이클론몸체의 상부 개방부를 통해 수직으로 흡입되는 공기 및 오염물(먼지, 보푸라기, 종이조각 등)을 접선방향으로 안내하도록 나선형상의 공기가이드부재(102)를 형성하며, 상기 제1싸이클론몸체(13)의 하부면 중심부에는 제1싸이클론몸체 내로 흡입된 공기가 재흡입되도록 상부가 개방된 원통형상의 제2싸이클론몸체(103)를 형성하고, 상기 제1싸이클론몸체(101)의 둘레면 하부 일측에는 제1싸이클론몸체 내로 흡입된 공기중의 오염물이 일측방향으로 수평배출되도록 오염물배출관(104)을 형성하며, 상기 오염물배출관의 끝단부에는 오염물배출관(104)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 오염물수집함(105)을 분리가능하게 결합하고, 상기 제2싸이클론몸체(103)의 하부면 중심부에는 제2싸이클론몸체 내로 재흡입된 공기가 하방으로 수직배출되도록 상,하부가 개방된 원통형상의 공기배출관(106)을 형성하며, 상기 제2싸이클론몸체(103)의 둘레면 하부 일측에는 제2싸이클론몸체 내로 재흡입된 공기중의 오염물이 일측방향으로 수평배출되도록 보조 오염물배출관(107)을 형성하고, 상기 보조 오염물배출관에는 보조 오염물배출관(107)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 보조 오염물수집함(108)을 분리가능하게 결합한다.

이와같은 구조의 본 발명 제 4 실시예의 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시킨 상태에서 사용자가 진공청소기를 사용할 때 먼지 및 보푸라기 등과 같은 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

사용자가 청소작업을 수행하기 위해 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 별도의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키는데, 이때 제1싸이클론몸체(101)는 상부면이 개방된 원통형상이고, 상기 제1싸이클론몸체의 개방부 내측둘레면에는 유체가 접선방향으로 흡입되도록 나선형의 공기가이드부재(102)가 형성되어 있으므로 오염물이 포함된 공기가 상기 공기가이드부재를 통해 제1싸이클론몸체(101) 내의 접선방향으로 흡입되고, 이 흡입된 공기와 오염물은 밀도차이에 의하여 각각 서로 다른 원심력을 받게된다.

이와같이 제1싸이클론몸체(101) 내로 흡입된 공기 및 오염물이 밀도차이에 의해 서로 다른 원심력을 갖게될 때 상기 제1싸이클론몸체(101)의 하부면 중심부에는 상부가 개방된 원통형상의 제2싸이클론몸체(103)가 형성되어 있으므로 가벼운 공기는 상기 제1싸이클론몸체(101) 내의 중심부분에서 강제적으로 회오리를 일으키면서 하강기류를 형성하여 상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 다시 흡입됨과 동시에 공기보다 무거운 오염물은 원심력에 의해 제1싸이클론몸체(101)의 내측둘레면을 따라 계속 회전하면서 하강하다가 상기 제1싸이클론몸체의 둘레면 하부 일측에 형성되어 있는 오염물배출관(104)을 통해 수평배출되고, 이 배출되는 오염물은 상기 오염물배출관의 끝단에 분리가능하게 결합되어 있는 오염물수집함(105)으로 들어가 수집된다.

한편, 제1싸이클론몸체(101) 내로 흡입된 공기가 상기 제1싸이클론몸체 내의 중심부분에서 강제적으로 회오리를 일으키면서 하강기류를 형성하여 제2싸이클론몸체(103) 내로 다시 흡입될 때 공기와 함께 상기 제1싸이클론몸체(101) 내로 흡입된 오염물중 먼지와 같이 비교적 가벼운 오염물은 오염물배출관(104)을 통해 배출되지 못하고 상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 공기에 실리게 되므로 상기 제2싸이클론몸체 내로 재흡입되는 공기중에는 어느정도의 먼지가 포함되게 된다.

상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 공기 및 오염물은 상기 공기가 회오리를 일으키고 있으므로 제1싸이클론몸체(103) 내로 흡입될 때와 마찬가지로 상기 제2싸이클론몸체(101) 내의 접선방향으로 흡입되면서 밀도차이에 의하여 각각 서로 다른 원심력을 다시 한번 받게되는데, 상기 제1싸이클론몸체(101)의 하부면 중심부에는 상하부가 개방된 원통형상의 공기배출관(106)이 형성되어 있으므로 가벼운 공기는 상기 제2싸이클론몸체(103) 내의 중심부분에서 강제적으로 회오리를 일으키면서 다시 한번 하강기류를 형성하여 공기배출관(106)을 통해 배출됨과 동시에 공기보다 무거운 오염물(큰 입자의 오염물은 대부분 공기배출관을 통해 이미 배출된 상태이므로 미세입자의 오염물인 먼지이다)은 원심력에 의해 제2싸이클론몸체(103)의 내측둘레면을 따라 계속 회전하면서 하강하다가 상기 제2싸이클론몸체의 둘레면 하부 일측에 형성되어 있는 보조 오염물배출관(107)을 통해 수평배출되고, 이 배출되는 오염물은 상기 보조 오염물배출관의 끝단에 분리가능하게 결합되어 있는 보조 오염물수집함(108)으로 들어가 수집된다.

상기한 작용에 의해 오염물이 오염물수집함(105) 및 보조 오염물수집함(108)에 오염물이 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 오염물수집함(105)을 오염물배출관(104)에서 분리함과 함께 보조 오염물수집함(108)을 보조 오염물배출관(107)에서 분리하여 수집되어 있는 오염물을 버리면 된다.

이상에서 설명된 바와같은 본 발명 제 4 실시예에서 볼 때 흡입력 발생에 따라 제1싸이클론몸체(101) 내에 접선방향으로 한번 흡입된 공기 및 오염물중 상기 공기는 제2싸이클론몸체(103) 내에 접선방향으로 다시 한번 흡입된 다음 배출되고, 상기 공기가 배출되는 동안 오염물중 큰 입자의 오염물은 제1싸이클론몸체(101)에 형성된 오염물배출관(104)을 통해 배출됨과 함께 미세입자의 오염물은 제2싸이클론몸체(103)에 형성된 보조 오염물배출관(107)을 통해 배출됨을 알 수 있으며, 상기 배출되는 오염물은 오염물수집함(105)과 보조 오염물수집함(188)에 각각 나뉘어서 수집되는데, 상기 오염물수집함(105)과 보조 오염물수집함(108)은 제 4 실시예로 도시한 바와같이 격판을 사이에 두고 독립된 공간부를 갖도록 일체로 형성하여도 되지만 이에 한정될 필요는 없고, 처음부터 완전하게 독립된 상태로 형성하여도 된다.

첨부된 도 9는 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 5 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 제 5 실시예의 구성은 제 4 실시예의 구성에서 제2싸이클론몸체(103)는 상부면이 개방된 원통형상으로 하되, 상기 개방부의 상부에 공기가 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 나선형의 공기가이드(109)를 형성하여 상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 더욱 향상되도록 한다.

또한 첨부된 도 10은 본 발명 싸이클론 집진장치를 제 6 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 제 6 실시예의 구성은 제 4 실시예의 구성에서 제2싸이클론몸체(103)는 상부면이 폐쇄된 원통형상으로 하되, 상기 상부면이 폐쇄된 제2싸이클론몸체의 둘레면 상부 일측에 공기가 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 보조 공기흡입관(110)을 형성하여 상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 더욱 향상되도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명 제 5 실시예 및 제 6 실시예의 구성에 따른 작용설명중 제1싸이클론몸체(101) 내로 흡입된 공기가 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 과정만 제 4 실시예의 작용과 다를뿐 나머지 과정은 제 4 실시예와 동일하다.

그럼 여기서 본 발명 제 5 실시예 및 제 6 실시예의 구성에 따른 작용설명중 제1싸이클론몸체(101) 내로 흡입된 공기가 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 과정만을 설명하면 다음과 같다.

제1싸이클론몸체(101) 내로 흡입된 공기가 중심부분에서 강제적 회오리를 형성하면서 제2싸이클론몸체(103) 쪽으로 하강기류를 형성하게 되면, 제 5 실시예에서는 상기 제2싸이클론몸체의 상부면이 개방된 상태이고, 상기 개방부의 상부에는 공기가 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 나선형의 공기가이드(109)가 형성되어 있으므로 결국 상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 더욱 향상됨과 함께 제 6 실시예에서는 상기 제2싸이클론몸체(103)의 상부면이 폐쇄된 상태이고, 상기 상부면이 폐쇄된 제2싸이클론몸체의 둘레면 상부 일측에는 공기가 재흡입되는 과정에서 접선방향으로 회전력을 갖도록 보조 공기흡입관(110)이 형성되어 있으므로 결국 상기 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입되는 공기의 접선방향 회전력이 제 5 실시예에서 처럼 더욱 향상되는데, 이는 제2싸이클론몸체(103) 내로 재흡입된 공기중의 오염물인 미세먼지가 상기 공기와 완벽하게 분리되면서 상기 제2싸이클론몸체에 형성된 보조 오염물배출관(107)을 통해 배출되도록 함에 따라 집진성능의 향상을 기하고자 하는데 있다.

그러므로 본 발명은 공기의 흡입과 배출이 순방향으로 자연스럽게 이루어지므로 공기가 제1싸이클론몸체 내에서 저항을 받지 않음에 따라 압력손실이 크게 줄어들어 집진효율이 향상됨과 함께 소음도 저감되는 효과가 있다.

또한 제1싸이클론몸체 내로 흡입된 공기중의 이물질중 큰입자인 보푸라기나 종이조각은 상기 제1싸이클론몸체 내에서 1차적으로 걸러져 배출되고, 나머지 미세입자인 먼지는 공기와 함께 제2싸이클론몸체 내로 재흡입된 다음 상기 제2싸이클론몸체 내에서 2차적으로 걸러져 배출되므로 집진성능의 향상되어 진공청소기에 적용시에도 상기 진공청소기의 본체 내부로 별도의 필터장치를 부가하지 않아도 됨에 따라 진공청소기의 유지관리가 매우 편리해지는 효과도 있다.

Claims (1)

1. 일측에 공기흡입구가 형성되고, 타측에 오염물배출관이 형성된 제1싸이클론몸체와,

   일측에 흡입구가 형성되고, 타측에 오염물배출관이 형성되며, 상기 흡입구가 제1싸이클론몸체 내에 위치하도록 취부된 제2싸이클론몸체와,

   상기 제1싸이클론몸체의 공기흡입구 반대측에 형성되며, 상기 제2싸이클론몸체 내로 삽입되어 공기의 유동방향이 순방향으로 이루어지도록 하는 공기토출관과,

   상기 제1,2싸이클론몸체의 오염물배출관에 연통되어 결합되는 오염물수집통으로 이루어짐을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.